沿山道路滑坡地質(zhì)災(zāi)害的評價與防治

張 尋/中設(shè)設(shè)計集團(tuán)股份有限公司

沿山道路滑坡地質(zhì)災(zāi)害的評價與防治

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滑坡地質(zhì)災(zāi)害是道路沿山布線常常會遇到的地質(zhì)災(zāi)害類型之一，處置不當(dāng)會對周邊居民的生活、生產(chǎn)造成巨大影響。本文結(jié)合南京江北新區(qū)沿山大道的滑坡問題，對滑坡的基本特征和穩(wěn)定性進(jìn)行分析，并對兩種處置方案進(jìn)行對比分析，根據(jù)因地制宜，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理的原則，確定采用錨桿格構(gòu)的治理措施。

道路工程；滑坡；穩(wěn)定性；防治

一、工程概況

南京江北新區(qū)為國家級產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、新型城鎮(zhèn)化和開放合作示范新區(qū)，是南京都市圈和蘇南地區(qū)的新增長極，也是長江經(jīng)濟(jì)帶和長江三角洲的重要發(fā)展支點。沿山大道是江北新區(qū)老山休閑板塊的中軸線，并實現(xiàn)寧連、寧通、寧淮、寧合快速對接，對江北新區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、促進(jìn)老山旅游資源的開發(fā)具有重要的推動意義。

據(jù)調(diào)查，沿山大道沿線邊坡為修筑坡腳道路工程切坡形成，邊坡高度較高，坡度較大，坡面植被發(fā)育較旺盛，淺部多為松散坡積物，穩(wěn)定性較差。在雨水等外力的影響下，邊坡極易失穩(wěn)并導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。在經(jīng)歷2015年汛期的多次強(qiáng)降雨后，沿山大道北側(cè)部分地段發(fā)生了滑坡地質(zhì)災(zāi)害，威脅著周邊居民及行人的安全。為了消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，保證沿山大道沿線邊坡周邊居民及行人的生命財產(chǎn)安全，提高沿山大道沿線可視區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，對該邊坡的地質(zhì)災(zāi)害治理工作已刻不容緩。因此，需要在查明該邊坡地質(zhì)環(huán)境條件、坡面和坡體特征，分析邊坡變形情況、邊坡穩(wěn)定性和發(fā)展趨勢、危害程度的基礎(chǔ)上，提出合理的地質(zhì)災(zāi)害治理方案，為滑坡治理工程的設(shè)計工作提供科學(xué)依據(jù)。

二、地質(zhì)災(zāi)害基本特征及穩(wěn)定性分析

（一）地質(zhì)災(zāi)害基本特征

滑坡區(qū)域位于沿山大道北側(cè)，老山南側(cè)，珍珠泉旅游區(qū)西南側(cè)，屬構(gòu)造剝蝕的丘陵地貌，地形起伏較大，周邊多山坳。根據(jù)周邊地層露頭調(diào)查，治理滑坡區(qū)巖性主要為第四系上更新統(tǒng)(Q3)粉質(zhì)粘土和白堊系上統(tǒng)赤山組的泥質(zhì)粉砂巖，粉質(zhì)粘土柱狀節(jié)理發(fā)育，降水易入滲，泥質(zhì)粉砂巖遇水易軟化，這些因素影響了坡體的穩(wěn)定性，在強(qiáng)降雨影響下，極易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害[1]。

沿山大道北側(cè)石佛社區(qū)趙家洼滑坡地質(zhì)災(zāi)害緊鄰沿山大道，滑坡周界清晰，滑面走向220°，平面上呈不規(guī)則橢圓形。滑坡后緣高程34m，呈該滑坡圈椅狀；前緣高程18m，呈圓弧狀，坡體平均坡度27°，局部直立。主滑段最大高差16m，主滑線長約35m，滑坡區(qū)最寬250m，坡面面積約6900，滑體平均厚度4.5m，總體積約31050m3，屬于小型土質(zhì)滑坡。因早期道路修筑對坡體切坡及強(qiáng)降雨的影響下，滑坡區(qū)主滑段已發(fā)生滑動，對坡腳、坡面排水溝、道路圍欄等造成嚴(yán)重破壞，威脅著行人及車輛的生命財產(chǎn)安全。

（二）穩(wěn)定性分析評價

1.滑坡穩(wěn)定性影響因素

根據(jù)調(diào)查，擬治理滑坡區(qū)坡體以粉質(zhì)粘土為主。土結(jié)構(gòu)松散、節(jié)理發(fā)育，在地表水入滲情況下，極易軟化形成軟弱帶，抗剪強(qiáng)度急劇降低，導(dǎo)致坡體沿軟弱帶滑動。另外，調(diào)查區(qū)為丘陵地區(qū)，當(dāng)?shù)匦纹露冗_(dá)到一定條件時，在外界因素作用下，往往引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

根據(jù)勘查情況分析，誘發(fā)滑坡的外界因素主要為以下兩個方面：

（1）坡腳開挖（切坡）

早期修筑江浦沿山公路時對山體邊坡進(jìn)行了開挖切坡，開挖切坡使坡腳形成臨空面，削弱了坡腳的支撐力、改變了坡體的應(yīng)力狀態(tài)和地下水的滲流場，破壞了坡體原有的平衡狀態(tài)，在地震及強(qiáng)降雨等誘因影響下，坡體易發(fā)生滑動，形成牽引式滑坡。

（2）降水

持續(xù)性的強(qiáng)降水是誘發(fā)該處滑坡地質(zhì)災(zāi)害的最重要因素[2]。降水滲入坡體并在潛在滑帶聚積，軟化了滑帶巖土，增高地下水位和滑帶土的孔隙水壓力，減小其抗剪強(qiáng)度和阻滑力，滑體飽水增大其重力和下滑力，已開裂的坡體裂縫中灌水還可以產(chǎn)生靜水壓力。因此，水的作用往往是誘發(fā)滑坡的重要因素[3]。

2.滑坡穩(wěn)定性分析

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，在滑坡區(qū)主滑段選取主剖面，采用圓弧滑動法同時結(jié)合現(xiàn)場坡體的基本特征進(jìn)行穩(wěn)定性評價，擬治理滑坡區(qū)主滑段已發(fā)生劇滑，滑坡后緣及剪出口明顯。因此，可利用圓弧滑動法，限定滑弧三點自動搜索滑動面。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)經(jīng)驗及巖性特征，確定自重工況和暴雨工況下穩(wěn)定性計算的相關(guān)參數(shù)取值見表1，滑坡穩(wěn)定系數(shù)及穩(wěn)定性評價結(jié)果見表2。

表1 穩(wěn)定性計算參數(shù)取值

表2 不同工況下滑坡穩(wěn)定系數(shù)及穩(wěn)定性評價

根據(jù)《滑坡防止工程勘查規(guī)范》（DZ/T0218-2006）的要求，結(jié)合表2的計算結(jié)果可知，在自重工況下，滑坡區(qū)主滑面處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨工況下，主滑面處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

本次調(diào)查結(jié)果表明，滑坡區(qū)的主滑段已發(fā)生明顯滑動，坡體已發(fā)生較大滑移，勢能得到釋放，在自重工況下坡體基本穩(wěn)定，土體在重力作用下壓密固結(jié)，但在強(qiáng)降雨狀態(tài)下滑坡會復(fù)活呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。結(jié)合穩(wěn)定性分析，可得結(jié)論：在自重工況下滑坡區(qū)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；但在暴雨工況下，滑坡區(qū)安全儲備不足，很有可能發(fā)生滑動，引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

三、道路滑坡的防治與方案比選

（一） 防治目標(biāo)與設(shè)計原則

通過對沿山大道北側(cè)滑坡進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害綜合治理，徹底消除治理區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患，保障周邊居民生命財產(chǎn)安全。在具體的滑坡抗滑方案設(shè)計中，應(yīng)遵循安全可靠、技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益相統(tǒng)一的原則[4]。堅持以人為本，消除崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患，保障潛在滑坡體及相關(guān)部位整治后的安全性與穩(wěn)定性，按永久工程設(shè)計。本工程設(shè)計方案在現(xiàn)場調(diào)查踏勘的基礎(chǔ)上進(jìn)行治理設(shè)計，充分考慮邊坡的穩(wěn)定性和安全性，避免人為誘發(fā)再次滑坡，采用合理可行的方法達(dá)到徹底消除地質(zhì)災(zāi)害隱患的效果。根據(jù)場區(qū)地勢現(xiàn)狀，結(jié)合自然條件和邊坡治理設(shè)計要求，本設(shè)計盡可能節(jié)約成本，充分考慮所采用技術(shù)的經(jīng)濟(jì)合理性，以期以較低的成本達(dá)到較好的治理效果。在設(shè)計過程中，結(jié)合本工程實際情況，充分利用類似滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計的經(jīng)驗，以期治理工程達(dá)到良好效果；整體設(shè)計突出社會效益，兼顧經(jīng)濟(jì)效益，為周邊人民造福，為浦口區(qū)的可續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

（二）防治工程方案對比

治理措施總的原則應(yīng)以人民生命財產(chǎn)安全為本，以安全、有效、經(jīng)濟(jì)為出發(fā)點，力爭投入最小資金，發(fā)揮最大的工程效益，消除邊坡的安全隱患，確保邊坡體的永久穩(wěn)定[5]。

綜合分析邊坡周邊環(huán)境，巖土條件和邊坡特征等因素，本著“安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、施工快捷”的邊坡設(shè)計原則，根據(jù)場地地質(zhì)環(huán)境條件，本次滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理制定了兩套比選方案。方案一，對擬治理邊坡局部削坡，坡面修整的土方可用于坡腳回填壓腳，并在底部設(shè)置擋墻，坡體采取錨桿格構(gòu)的方式治理，以消除地質(zhì)災(zāi)害隱患；方案二，對該擬治理邊坡清除坡面滾石及危巖體，坡體下部采用抗滑樁的方式進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理，樁徑2m，樁長10m，每隔3m設(shè)置抗滑樁，以消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。

方案一的施工包括人工清坡、削坡減載、錨桿格構(gòu)、回填壓腳、坡腳擋土墻等幾項內(nèi)容，采用人工的方式對削坡減載及回填壓腳所形成的坡面進(jìn)行清理，清除坡面上的浮石，保證坡面平整，人工清坡5400；對邊坡中上部局部陡立處采用25°削坡減載，以削除坡面上部潛在崩塌巖體，同時形成平整坡面，為后期坡面綠化提供條件，削坡方量1600 m3；設(shè)計采用錨桿格構(gòu)的方式對坡體進(jìn)行加固。格構(gòu)采用矩形布置，縱橫向間距均為3m，錨桿為全長黏性型，錨桿孔徑130mm，錨桿長15m，總工程量9300m，格構(gòu)采用300mm×300mm，總工程量365m3；利用削坡減載石料對邊坡中下部進(jìn)行回填壓腳，以保證坡腳穩(wěn)定，同時形成平整坡面，為后期坡面綠化提供條件，回填壓腳坡度15°～20°，壓腳方量1600m3；坡腳處設(shè)立1m高的混凝土擋墻，埋深0.5m，長250m，混凝土方量240m3；中上部削坡，會對周邊居民的苗木造成破壞，坡頂處存在三處通訊電線桿，需進(jìn)行維護(hù)。

方案二的施工包括人工清坡、抗滑樁設(shè)置兩部分，采用人工的方式對削坡減載及回填壓腳所形成的坡面進(jìn)行清理，清除坡面上的浮石，保證坡面平整，人工清坡7000；坡腳設(shè)置一排抗滑樁，樁徑2m，樁長10m，每隔3m設(shè)置，抗滑樁總體積2620m3；因削坡坡頂線后退影響，目前坡體上部緊鄰坡頂線的附近居民的苗木園林需要破壞；同時坡頂處有三處通訊電線桿，削坡時將暫時無法使用。

方案一采用人工清坡、削坡、錨桿格構(gòu)、擋土墻等措施進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理，能有效的消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，使邊坡長久穩(wěn)定，工程總造價約481萬元，方案二采用清坡、抗滑樁進(jìn)行邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理，工程總造價約627.4萬元。方案一混凝土用量較小，施工噪聲、揚(yáng)塵等對周邊居民影響較小，且工程造價較小。方案二需大量鋼筋混凝土用量，施工噪聲、揚(yáng)塵等污染嚴(yán)重，且對周邊居民日常生活影響較大。盡管方案二能保證滑坡區(qū)的整體穩(wěn)定，由于抗滑樁設(shè)置在坡腳處，則很難保證坡體中上部發(fā)生局部小型滑坡，同時方案二存在越頂?shù)臐撛诳赡苄裕こ淘靸r較為昂貴。綜上所述，根據(jù)因地制宜，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理的原則，本地質(zhì)災(zāi)害治理措施推薦采用方案一。

四、結(jié)束語

沿山大道北側(cè)滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患嚴(yán)重，威脅到周邊居民和行人的生命財產(chǎn)安全，危害性較大。通過對該區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害綜合治理，可徹底消除邊坡潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患，可消除邊坡對周邊行人生命財產(chǎn)的潛在威脅，同時可以減少因汛期影響引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失，還能提高該地區(qū)的景觀效果，具有良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王鵬, 黃山. 山西某公路深路塹路段滑坡治理[J]. 四川建材,2016, 42（12）：141-142.

[2]顧戰(zhàn)宇. 元壩某井場進(jìn)場道路2號滑坡穩(wěn)定性分析及防治對策[J]. 地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù), 2015, 26(1):15-19.

[3]肖波. 邊坡滑坡工程治理的地質(zhì)勘查與防治措施[J]. 廣東科技, 2014(10):161-162.

[4]馬景洋. 滑坡的穩(wěn)定性分析與治理措施[J]. 江西建材,2014(15):131-132.

[5]周玲, 張麗梅. 滑坡治理搶險工程設(shè)計探討[J]. 中國建材科技, 2014(2):147-149.

張尋（1990.8—），江蘇南京人，助理工程師，主要從事路橋工程的設(shè)計工作。